快速凝固鎂合金是在非平衡狀態(tài)下凝固的，與常規(guī)鑄造鎂合金錠的組織相比有著顯著的差異，因而其性能也有很大的不同。

組織特征
合金化元素固溶度擴大
采用快速凝固法制備鎂合金時，合金化元素在鎂中的固溶度可以顯著擴大，冷卻速度越高，固溶度也越大，稀土元素、Y、Ca、Sr和大部分過渡族元素固溶到鎂中可以大幅度降低c/a比值，擴大α-Mg的固溶度范圍，極大地提升合金的塑性，c/a比值的減小可以激活新的滑移系，例如Li含量達到8at.%時合金的c/a值可達1.618，因而合金的塑性大為提高。
形成新相
在快速凝固的鎂合金中可以產(chǎn)生新的亞穩(wěn)相：在Mg-Sn、Mg-Si合金中可形成新的面心立方晶格相；在Mg-Ca、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Ga、Sb、Au、Bi等的二元合金可形成非晶相；在容易形成非晶相的Mg-Ni及Mg-Cu二元合金中加入第三組元Ag、Zn、Al、Sn、Pb、Sb、Ca等元素，可以獲得更寬的非晶相形成區(qū)。
日本科學家在研究快速凝固三元Mg合金時形發(fā)出了具有很高抗拉強度，高的高溫度度、高應變速率超塑性和高熱穩(wěn)定性的Mg97Zn，Y2合金，抗拉強度Rm=610N/mm2，伸長率A=5%，因為它的α-Mg晶粒細小（0.1μm~0.2μm），且其中有大量的納米級（約7nm）彌散相Mg24Y5化合物粒子。
細化晶粒
快速凝固可以顯著細化鎂及鎂合金的晶粒，減少甚至消除成分偏析，生成細小彌散的沉淀相并均勻地分布于晶界及晶粒內(nèi)，從而大幅度提高材料的力學性能?？焖倌替V合金的晶粒組織形貌決定于合金特性、快速凝固工藝及產(chǎn)品形狀與尺寸。
快速凝固鎂合金過飽和固溶體在加熱（熱處理及熱加工）過程中發(fā)生分解，形成細小彌散的析出相。例如霧化法制備的Mg-Si和Mg-Ba合金會分別生成Mg2Si和Mg2Ba質(zhì)點：用旋轉(zhuǎn)法制備的含Si、Y或Ca的Mg-Al和Mg-Zr-Al合金的晶粒尺寸為0.4μm~1.5μm，其薄帶經(jīng)破碎與擠壓成形后，基體中有Mg3Zr或Mg17Y彌散顆粒形成，而且在擠壓過程中未見粗化，材料有很高的抗拉強度，Rm=576N/mm2。
力學性能
快速凝固工藝極大地改善了鎂合金的力學性能，其比抗拉強度（Rm/p）比鑄錠冶金（I/M）鎂合金及鋁合金的高40%~60%；壓縮屈服強度與拉伸屈服強度的比值（CYS/TYS）由0.7上升到大于1.1，比拉伸屈服強度（Rp0.2/p）超過鑄錠冶金鎂合金及鋁合金的52%~98%，比壓縮屈服強度則超過45%~230%；伸長率為5%~15%,熱處理后可上升到22%。與鋁合金相比，快速凝固鎂合金在100℃具有優(yōu)良的塑性變形能力或超塑性，由于晶粒細小，材料的疲勞強度為鑄錠冶金合金的2倍。鑄錠冶金鎂合金與快速凝固合金力學性能的比較見圖。

與常規(guī)鎂合金相比，快速凝固鎂合金的室溫強度、延展性、高溫力學性能與化學性能都有明顯提高，它們的熱穩(wěn)定性也有很大提高，快速凝固Mg-(5~8)at.%Al-(1~2)at.%Zn-(0.5~2)at.%X（X=pr、Nd、Ce、Y）就是這樣一個杰出的鎂合金。